摘要：为研究不同类型地震波作用下大直径变截面钢管混凝土复合单桩的动力响应规律,依托厦门第二东通道翔安大桥工程,通过室内振动台试验,选取地震动强度为0.15g的5010波、1004波、Kobe波及El‐Centro波,研究大直径变截面钢管混凝土复合单桩的桩身加速度、水平位移、弯矩及桩基损伤等变化规律。试验结果表明:不同类型地震波由于其频谱特性不同,大直径变截面钢管混凝土复合单桩的动力响应特性存在差异;桩顶加速度最大值、桩顶水平位移最大值、桩身弯矩最大值均在1004波作用下最大,在Kobe波作用下最小;桩身弯矩最大值均未超过桩基设计抗弯承载力;在地震力的作用下对桩基础的抗弯承载能力进行设计时,应重点考虑软硬土层的分界面处抗弯能力。

摘要：我国西南地区水电工程边坡高陡且位于高地震烈度区域,存在地震诱发边坡失稳风险。以金沙江拉哇水电站泄水建筑物进水口边坡工程为依托,基于动力有限元方法对边坡罕遇强度地震工况进行模拟,在此基础上分析了边坡动力响应规律,研究了震后边坡变形、应力及塑性区分布情况,最后采用动力强度折减法评价了泄水建筑物以下边坡的动力稳定性,并揭示了其潜在失稳机制。结果表明:地震作用下边坡加速度响应呈现出高程放大效应、坡表放大效应和结构面放大效应等规律,边坡震后产生最大10.2 mm的永久变形,并新增局部拉应力区及塑性区,罕遇地震工况下边坡潜在滑体的安全系数为1.80,其潜在失稳机制是以断层JF1为后缘面剪切坡脚岩体发生变形破坏。研究可为含顺倾断层的复杂高陡岩质边坡在地震作用下的动力响应及稳定性分析提供参考。

摘要：高速列车运行速度增加将引起车辆通过钢轨焊接接头时产生更强烈的冲击作用,影响行车稳定性。分析高速列车过焊接区时不平顺动力响应特征,对高速铁路的设计和运维至关重要。建立含柔性轮对的三维车辆-有砟轨道-基础耦合动力学模型,选取较不利情况模拟焊接不平顺,研究焊接区不平顺激扰下400 km/h高速铁路有砟轨道的结构动力响应特征,对比动力学结果与规范限值的差异,分析扣件刚度、道床支撑刚度、基础类型的变化对轮轨动力学的影响。结果表明,列车以400 km/h通过焊接接头不平顺时,各评价指标均满足现行规范相关指标要求,尤其是脱轨系数、钢轨横向位移指标远小于规范容许限值;扣件支承刚度显著影响钢轨位移及道床加速度,钢轨位移可减少0.8 mm,道床加速度可增大0.8倍;道床支承刚度主要影响钢轨位移及道床加速度,道床加速度可增大8.9%;基础类型对车辆、轨道动力学性能影响不大,但会使道床振动加速度增至2.57倍;相比350 km/h、400 km/h过焊缝时显著增加车辆、轨道动力学相互作用,轮轨力增加46 kN。高速列车运行条件下,轮重减载率、轮轨垂向力表现为不超限但接近限值的特点。因此,项目运营管理应重点核查轮重减载率和轮轨垂向力,针对焊接不平顺应严格监控、重点管理。

摘要：中陡倾顺层岩质斜坡在地震作用下的变形破坏机理较为复杂。基于振动台试验,设计并制作岩层倾角大于坡角的中陡倾顺层岩质斜坡,研究其在单向和耦合向地震波作用下的动力响应特性和破坏模式。试验结果表明,模型斜坡的水平向动力加速度存在明显的非线性高程放大效应,在距坡表20 cm深度范围内存在显著的非线性趋表放大效应,且斜坡对耦合向地震波的动力响应更强烈。低幅值、低频率条件下,斜坡对天然波的动力响应较正弦波强烈;斜坡的水平向加速度峰值(PHA)放大系数随着幅值的增加而增大;当频率增大且接近斜坡的自振频率时,斜坡的PHA放大系数会显著增大。耦合向地震波对波形、幅值、频率影响下的PHA放大系数均有促进放大的作用;相比单向地震波,耦合向地震波对斜坡的破坏作用更大。地震作用下中陡倾顺层岩质斜坡的破坏过程可总结为三个阶段:斜坡中上部裂隙产生阶段→裂隙扩展、贯通阶段→斜坡中上部滑塌、斜坡失稳阶段。

摘要：盾构隧道-竖井连接端部是盾构隧道抗震设防的薄弱部位。为研究软土地区超大直径盾构隧道-竖井连接端部地震动力响应,以长江河口区域某高速铁路隧道工程为背景,建立盾构隧道-竖井-土体三维整体计算模型,采用动力时程分析法,研究在“两等级,三方向”不同地震波激振作用下盾构隧道-竖井连接端部的地震响应情况,对竖井结构相对变形和层间位移角、盾构隧道的横向变形和纵向变形,管片张开量及端部连接处结构内力的动力响应进行分析。结果表明:在设防地震(50年超越概率10%)和罕遇地震(100年超越概率2%)作用下,盾构隧道-竖井结构整体能够保持一定的稳定性和安全性。地震作用的激振方向对结构内力分布和变形影响显著,整体影响规律为45°方向> X方向> Y方向。地震作用下,盾构隧道横断面与竖轴共轭45°的位置受力最不利。盾构隧道纵向端部效应影响范围主要与自身几何尺寸相关,端部效应影响范围约为0.3D~0.5D(D为管片外径)。端部连接处结构容易出现受拉损伤破坏,管片环缝张开量明显大于纵缝张开量,盾构管片的纵向连接应予以重点关注。成果可为类似工程的抗震性能分析和结构抗震设计提供参考。

摘要：研究目的:跨导热活动性断层段是隧道震害最为严重的段落之一,但目前其震害作用机理尚不明确。本文建立“热-震-错”耦合计算模型,考虑不同活动性断层岩温、倾角、宽度、围岩级别等因素,探讨跨导热活动性断层段隧道地震动力响应规律;同时,对比单一温度荷载、单一地震荷载、单一错动及“热-震-错”耦合作用下主应力、剪应力的异同,揭示跨导热断层段隧道震害作用机理。研究结论:(1)导热断层的存在改变了地温的热传导路径,原水平分层的初始温度场转变为在导热断层位置呈现向上突起的分布特征,其影响范围为断层两侧3倍洞跨;(2)隧道结构主应力和位移均随断层岩温、倾角、宽度和围岩级别的增大而增大,但断层各参数对隧道结构应力影响远大于对位移影响;最大主应力位于活动性断层上盘D2位置附近,最大位移位于活动性断层上盘S14位置附近;(3)主拉应力受断层参数影响强弱关系为:断层宽度>断层倾角>断层围岩级别>断层岩温;主压应力受断层参数影响强弱关系为:断层围岩级别>断层宽度>断层倾角>断层岩温;位移受断层参数影响强弱关系为:断层宽度>断层围岩级别>断层倾角≈断层岩温;(4)跨导热断层段隧道震害作用机理为断层错动影响最强,地震影响次之,高岩温影响最弱;其隧道衬砌结构破坏以60°共轭剪切破坏为主;(5)本研究成果可为跨导热断层隧道抗减震设计提供一定理论依据。

摘要：抽水蓄能电站水头高,地下厂房结构振动问题突出,启停频繁,地下厂房动力响应分析作为厂房设计研究中的重点问题受到更多关注。以陕西镇安抽水蓄能电站为例,利用ANSYS有限元软件建立地下厂房实体模型,通过进行厂房自振特性及共振分析和对机组荷载及压力脉动作用下地下厂房动力响应进行研究,分析了不同工况下厂房整体、局部结构自振特性和动力响应。结果表明:镇安抽水蓄能电站厂房抗振设计基本合理,楼梯和立柱作为厂房薄弱环节需重点关注;电站在低水头运行时,厂房结构动力响应明显增大,在实际运行中应合理调度,尽量减少低水头运行时长。研究结果可为类似工程设计提供参考。

摘要：为验证覆盖层上干式尾矿坝加高扩容设计方案的可行性,建立了最终堆积标高尾矿坝的三维有限元模型,采用动力时程分析法,分析了在加高扩容设计方案下尾矿坝的位移、应力、加速度,永久变形和坝坡稳定,并开展了动力特性参数和地震峰值加速度等因素对覆盖层上尾矿坝动力响应的影响。结果表明:加高扩容设计方案下,尾矿坝动力能够满足相应抗震设防要求;动剪切模量系数与动位移响应间存在负相关关系,与加速度响应存在正相关关系,地震动峰值加速度与动位移及加速度响应均为正相关关系。研究成果可为监管部门提供决策依据。

摘要：波浪是深水区高桩码头的主要环境荷载。研究波浪作用下高桩码头-海床系统的动力响应是深水港工程动力设计的基础。采用ADINA建立波浪-高桩码头-海床的三维有限元模型,获得波浪作用下桩周海床孔压、海床加速度、甲板位移和桩身动水压力时程,分析高桩码头-海床系统的动力响应特性,探讨波浪周期变化对该系统动力响应的影响。数值模拟研究表明:1)波浪作用下桩周海床孔压未发生累积效应;2)中间桩所受的动水压力显著大于边桩;3)桩周海床孔压、海床加速度、桩身动水压力的幅值沿波浪传播方向衰减,波浪周期越小,衰减效应越显著。本研究涉及的建模技术可为波浪作用下类似高桩码头数值模拟提供参考,研究成果可为高桩码头-海床系统动力设计提供支持。

摘要：以某大纵坡刚构-连续组合梁桥为原型,在罕遇地震作用下,充分考虑桥墩的非线性行为,建立6种不同纵坡梁桥的弹塑性动力分析模型,分析纵坡坡度对刚构-连续组合梁桥动力响应的影响。结果表明,纵坡增大主要对顺桥向地震响应产生较大影响,对横桥向和竖向动力响应影响较小;在罕遇地震作用下,刚构墩率先进入塑性阶段,而支座墩始终保持线性变形;随着纵坡的增大,刚构墩墩顶转角增幅比墩底增幅大。设计较大纵坡刚构-连续组合梁桥时,应更注重刚构墩墩顶的抗震性能。